2023/11/15 更新

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シバタ マサヒロ
柴田 昌宏
Masahiro Shibata
所属
医歯学域医学系 医歯学総合研究科 先進治療科学専攻 神経病学講座 教授
職名
教授

学位

  • 博士(医学) ( 2001年3月   大阪大学 )

研究分野

  • ライフサイエンス / 解剖学

  • その他 / その他  / 組織細胞化学

  • その他 / その他  / 肉眼解剖学

経歴

  • 鹿児島大学   医歯学域医学系 医歯学総合研究科 先進治療科学専攻   教授

    2014年9月 - 現在

所属学協会

  • 日本神経科学会

    1999年4月 - 現在

  • 日本解剖学会

    1998年6月 - 現在

 

論文

  • Suzuki C., Yamaguchi J., Sanada T., Oliva Trejo J.A., Kakuta S., Shibata M., Tanida I., Uchiyama Y. .  Lack of Cathepsin D in the central nervous system results in microglia and astrocyte activation and the accumulation of proteinopathy-related proteins .  Scientific Reports12 ( 1 ) 11662 - 11662   2022年7月招待 査読 国際誌

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Scientific Reports  

    Neuronal ceroid lipofuscinosis is one of many neurodegenerative storage diseases characterized by excessive accumulation of lipofuscins. CLN10 disease, an early infantile neuronal ceroid lipofuscinosis, is associated with a gene that encodes cathepsin D (CtsD), one of the major lysosomal proteases. Whole body CtsD-knockout mice show neurodegenerative phenotypes with the accumulation of lipofuscins in the brain and also show defects in other tissues including intestinal necrosis. To clarify the precise role of CtsD in the central nervous system (CNS), we generated a CNS-specific CtsD-knockout mouse (CtsD-CKO). CtsD-CKO mice were born normally but developed seizures and their growth stunted at around postnatal day 23 ± 1. CtsD-CKO did not exhibit apparent intestinal symptoms as those observed in whole body knockout. Histologically, autofluorescent materials were detected in several areas of the CtsD-CKO mouse’s brain, including: thalamus, cerebral cortex, hippocampus, and cerebellum. Expression of ubiquitin and autophagy-associated proteins was also increased, suggesting that the autophagy-lysosome system was impaired. Microglia and astrocytes were activated in the CtsD-CKO thalamus, and inducible nitric oxide synthase (iNOS), an inflammation marker, was increased in the microglia. Interestingly, deposits of proteinopathy-related proteins, phosphorylated α-synuclein, and Tau protein were also increased in the thalamus of CtsD-CKO infant mice. Considering these results, we propose thatt the CtsD-CKO mouse is a useful mouse model to investigate the contribution of cathepsin D to the early phases of neurodegenerative diseases in relation to lipofuscins, proteinopathy-related proteins and activation of microglia and astrocytes.

    DOI: 10.1038/s41598-022-15805-3

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    PubMed

  • Isobe M., Suzuki Y., Sugiura H., Shibata M., Ohsaki Y., Kametaka S. .  Novel cell-based system to assay cell-cell fusion during myotube formation .  Biomedical Research (Japan)43 ( 4 ) 107 - 114   2022年招待 査読 国際誌

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Biomedical Research (Japan)  

    A live assay tool has been established to uncover the precise molecular mechanisms underlying complex cell fusion events in myoblasts. The novel cell-based assay, HiMy (HiBiT-based myo-blast fusion), utilizes a recently developed split-luciferase technology. The assay successfully detected cell fusion in differentiating C2C12 myoblast cultures. This allowed us to measure mixing of the cytoplasm, which occurred several hours after the initiation of C2C12 differentiation. Un-like what was reported earlier, the fusion was detected a few hours after the initiation of differen-tiation. Thus, this assay is sensitive enough to monitor fusion events before they become detectable using conventional methods. Furthermore, a panel of laboratory compounds, including a variety of inhibitors of cellular enzymes or activities, were assayed using the HiMy assay. Lovas-tatin, a cholesterol biogenesis inhibitor, decreased HiMy activity by approximately 50%. In con-trast, mevalonolactone, a precursor for cholesterol synthesis, increased fusion activity. These results confirmed the previous finding that the amount of cellular cholesterol positively correlates with the rate of myoblast fusion during myogenesis. These results indicate that the novel cell fusion assay is a quick, accurate, and robust method to monitor intercellular fusion events.

    DOI: 10.2220/biomedres.43.107

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  • Koga D., Kusumi S., Shibata M., Watanabe T. .  Applications of Scanning Electron Microscopy Using Secondary and Backscattered Electron Signals in Neural Structure .  Frontiers in Neuroanatomy15   2021年12月招待 査読 国際誌

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Frontiers in Neuroanatomy  

    Scanning electron microscopy (SEM) has contributed to elucidating the ultrastructure of bio-specimens in three dimensions. SEM imagery detects several kinds of signals, of which secondary electrons (SEs) and backscattered electrons (BSEs) are the main electrons used in biological and biomedical research. SE and BSE signals provide a three-dimensional (3D) surface topography and information on the composition of specimens, respectively. Among the various sample preparation techniques for SE-mode SEM, the osmium maceration method is the only approach for examining the subcellular structure that does not require any reconstruction processes. The 3D ultrastructure of organelles, such as the Golgi apparatus, mitochondria, and endoplasmic reticulum has been uncovered using high-resolution SEM of osmium-macerated tissues. Recent instrumental advances in scanning electron microscopes have broadened the applications of SEM for examining bio-specimens and enabled imaging of resin-embedded tissue blocks and sections using BSE-mode SEM under low-accelerating voltages; such techniques are fundamental to the 3D-SEM methods that are now known as focused ion-beam SEM, serial block-face SEM, and array tomography (i.e., serial section SEM). This technical breakthrough has allowed us to establish an innovative BSE imaging technique called section-face imaging to acquire ultrathin information from resin-embedded tissue sections. In contrast, serial section SEM is a modern 3D imaging technique for creating 3D surface rendering models of cells and organelles from tomographic BSE images of consecutive ultrathin sections embedded in resin. In this article, we introduce our related SEM techniques that use SE and BSE signals, such as the osmium maceration method, semithin section SEM (section-face imaging of resin-embedded semithin sections), section-face imaging for correlative light and SEM, and serial section SEM, to summarize their applications to neural structure and discuss the future possibilities and directions for these methods.

    DOI: 10.3389/fnana.2021.759804

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  • Horie M, Yoshioka N, Kusumi S, Sano H, Kurose M, Watanabe-Iida I, Hossain I, Chiken S, Abe M, Yamamura K, Sakimura K, Nambu A, Shibata M, Takebayashi H .  Disruption of dystonin in Schwann cells results in late-onset neuropathy and sensory ataxia. .  Glia68 ( 11 ) 2330 - 2344   2020年11月招待 査読 国際誌

  • 久住 聡, 甲賀 大輔, 柴田 昌宏, 渡部 剛 .  切片SEM法と連続切片SEM法 .  顕微鏡55 ( 1 ) 18 - 22   2020年

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    出版者・発行元:公益社団法人 日本顕微鏡学会  

    <p>切片SEM法は,新たな走査電子顕微鏡(SEM)イメージング技法であり,スライドガラスに貼り付けた樹脂包埋組織切片から反射電子(BSE)像を観察する手法である.この手法では,高度なミクロトーム技術を必要とすることなく,透過電子顕微鏡のような超薄切片像を取得することができる.そこで本稿では,私たちが独自に開発した3つの切片SEM法,1)準超薄切片から超薄像をイメージする手法(準超薄切片SEM法),2)蛍光像と準超薄切片BSE像の相関顕微鏡観察法(CLEM法),3)凍結薄切法(徳安法)との組み合わせ法,について紹介する.さらに,新たな3Dイメージング技法である「連続切片SEM法」についても紹介し,切片のSEMイメージング技術の可能性について考察する.</p>

    DOI: 10.11410/kenbikyo.55.1_18

  • Kusumi S, Koga D, Watanabe T, Shibata M .  Combination of a cryosectioning method and section scanning electron microscopy for immuno-scanning electron microscopy .  Biomedical research39 ( 1 ) 21 - 25   2018年招待 査読 国際誌

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Biomedical Research Foundation  

    DOI: 10.2220/biomedres.39.21

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    PubMed

  • Takakura K, Ito S, Sonoda J, Tabata K, Shiozaki M, Nagai K, Shibata M, Koike M, Uchiyama Y, Gotow T .  Cordyceps militaris improves the survival of Dahl salt-sensitive hypertensive rats possibly via influences of mitochondria and autophagy functions .  Heliyon3 ( 11 ) e00462 - e00462   2017年11月招待 査読 国際誌

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.heliyon.2017.e00462

    Scopus

    PubMed

  • 八木沼 洋行, 松村 讓兒, 藤山 文乃, 中村 桂一郎, 網塚 憲生, 一條 裕之, 瀬藤 光利, 柴田 昌宏, 渡辺 雅彦 .  若手育成に関するアンケート調査の結果報告(2017年3月) .  解剖学雑誌92   2 - 8   2017年9月

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    出版者・発行元:(一社)日本解剖学会  

    日本解剖学会教育・若手育成委員会は、研究医の養成に関する取組の実施状況と、若手研究者のキャリアアップを解剖学会としてどのように支援すべきかについての会員の意向を知ることを目的としてアンケート調査を行った。研究医の養成に関する取組で、この5年間の変化で特筆すべきことは、希望する学生を対象とした研究医養成コースの実施が、医学部では半数以上、歯学部でも4分の1程度までに増えており、履修者も多い状況となっていることである。多くの場合、このコースの履修によって大学院の履修期間の短縮、入学金や授業料の減免、奨学会や学会参加費の支援が行われ、さらに、大学間の連携で研修やリトリートも行われている。分野別認証評価導入の影響については、過度の臨床中心のカリキュラムを懸念する回答が多かったが、良い結果となったとする回答もあった。新専門医制度の導入については、回答者の約6割が、研究医を目指す人材がさらに少なくなることを懸念していた。今後の若手育成における学会の役割については、以下のような意見が寄せられた。(1)これまでの取組の維持・発展、(2)表彰制度の拡充、(3)経済的支援や負担軽減、(4)若手間や他分野の研究者との交流促進(若手の会の結成)、(5)研究情報交流の促進、(6)教育能力向上のための各種セミナーや合宿の実施、(7)教育能力に関する認定制度の導入、(8)キャリアアップ支援の強化、(9)その他。(著者抄録)

  • Masato Koike, Ai Kawahara, Masahiro Shibata, Yasuo Uchiyama .  Induction of Autophagy in the Hippocampus after Hypoxic Ischemic Injury to Neonatal Rats .  Archives of Histology and Cytology77 ( 1 ) 13 - 23   2017年査読

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Koike M, Shibata M, Sunabori T, Yamaguchi J, Sakimura K, Komatsu M, Tanaka K, Uchiyama Y .  Purkinje Cells Are More Vulnerable to the Specific Depletion of Cathepsin D Than to That of Atg7 .  The American journal of pathology187 ( 7 ) 1586 - 1600   2017年招待 査読 国際誌

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.ajpath.2017.02.020

    Web of Science

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    PubMed

  • Masato Koike, Ai Kawahara, Masahiro Shibata, Yasuo Uchiyama .  Induction of autophagy in the hippocampus after hypoxic-ischemic injury to neonatal rats .  Archives of Histology and Cytology77 ( 1 ) 13 - 23   2017年査読 国際誌

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:International Society of Histology & Cytology  

    Neonatal hypoxic/ischemic (H/I) brain injury causes neurological impairment, including cognitive and motor dysfunction as well as seizures. Patterns of H/I injury-induced neuron death using rodent models are considered to be similar to the cases in human H/I encephalopathy. The participation of autophagy in neuron death has been a common feature in neonatal rodent models of H/I brain injury and human H/I encephalopathy when examined by immunochemical approaches for MAP1-LC3. This tendency has also been confirmed in neuronal tissue-specific Atg7 conditional knockout mice. However, while the current rat H/I model that is used for analyzing autophagy results in global damage to the ipsilateral hemisphere, it does not entirely reflect the neuropathological changes that appear in the neonatal mouse H/I model, in which the hippocampus is selectively damaged. The present study established a neonatal rat model of H/I injury with a milder ischemic insult, in which autophagy was involved in the hippocampal CA1 region after H/I injury when examined by electron microscopy, and by immunohistochemical and biochemical analyses of LC3.

    DOI: 10.1679/aohc.77.13

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  • Nagashima H, Sugahara F, Watanabe K, Shibata M, Chiba A, Sato N .  Developmental origin of the clavicle, and its implications for the evolution of the neck and the paired appendages in vertebrates .  Journal of Anatomy229 ( 4 ) 536 - 548   2016年10月査読

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Mehanna S, Suzuki C, Shibata M, Sunabori T, Imanaka T, Araki K, Yamamura K, Uchiyama Y, Ohmuraya M .  Cathepsin D in pancreatic acinar cells is implicated in cathepsin B and L degradation, but not in autophagic activity .  Biochem Biophys Res Commun469 ( 3 ) 405 - 411   2016年1月査読

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Shibata M, Koike M, Kusumi S, Sato N, Uchiyama Y .  A specific tripeptidyl substrate for tripeptidyl peptidase activity is effectively hydrolyzed by alanyl aminopeptidase/aminopeptidase N/CD13 in the rat kidney .  Arch Histol Cytol   2016年査読

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Nagashima H, Shibata M, Taniguchi M, Ueno S, Kamezaki N, Sato N .  Comparative study of the shell development of hard- and soft-shelled turtles. .  J Anat.225 ( 1 ) 60 - 70   2014年査読

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Hayakawa N, Shiozaki M, Shibata M, Koike M, Uchiyama Y, Matsuura N, Gotow T .  Resveratrol affects undifferentiated and differentiated PC12 cells differently,particularly with respect to possible differences in mitochondrial and autophagicfunctions .  Eur J Cell Biol.92 ( 1 ) 30 - 43   2013年査読

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Koike M, Shibata M, Ezaki J, Peters C, Saftig P, Kominami E, Uchiyama Y .  Differences in expression patterns of cathepsin C/dipeptidyl peptidase I in normal, pathological and aged mouse central nervous system .  Eur J Neurosci.37 ( 5 ) 816 - 830   2013年査読

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Ohkouchi S, Shibata M, Sasaki M, Koike M, Safig P, Peters C, Nagata S, Uchiyama Y .  Biogenesis and proteolytic processing of lysosomal DNase II. .  PLoS One8 ( 3 )   2013年査読

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Matsuo T, Kawasaki K, Osada T, Sawahata H, Suzuki T, Shibata M, Miyakawa N,Nakahara K, Iijima A, Sato N, Kawai K, Saito N, Hasegawa I .  Intrasulcal electrocorticography in macaque monkeys with minimally invasive neurosurgical protocols. .  Front Syst Neurosci.5   2011年5月査読

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Shiozaki M, Hayakawa N, Shibata M, Koike M, Uchiyama Y, Gotow T .  Closer association of mitochondria with lipid droplets in hepatocytes and activation of Kupffer cells in resveratrol-treated senescence-accelerated mice .  Histochem Cell Biol.136 ( 4 ) 475 - 89   2011年査読

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Yamazaki Y, Shibata M, Ushiki T, Isokawa K, Sato N .  Bilateral, asymmetric anomalies of the anterior bellies of digastric muscles. .  J Oral Sci.53 ( 4 ) 523 - 527   2011年査読

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Shibata M, Yoshimura K, Tamura H, Ueno T, Nishimura T, Inoue T, Sasaki M, Koike M, Arai H, Kominami E, Uchiyama Y .  LC3, a microtubule-associated protein1A/B light chain3, is involved in cytoplasmic lipid droplet formation. .  Biochem Biophys Res Commun.393 ( 2 ) 274 - 279   2010年査読

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Tamura H, Shibata M, Koike M, Sasaki M, Uchiyama Y .  Atg9A protein, an autophagy-related membrane protein, is localized in the neurons of mouse brains .  J Histochem Cytochem.58 ( 5 ) 443 - 453   2010年査読

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Shibata M, Yoshimura K, Furuya N, Koike M, Ueno T, Komatsu M, Arai H, Tanaka K, Kominami E, Uchiyama Y .  The MAP1-LC3 conjugation system is involved in lipid droplet formation .  Biochem Biophys Res Commun.382 ( 2 ) 419 - 423   2009年査読

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Uchiyama Y, Koike M, Shibata M, Sasaki M .  Autophagic neuron death .  Methods Enzymol.453   33 - 51   2009年査読

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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MISC

  • 【「切片SEM法」の基礎と生物学・医学生物学研究への応用】切片SEM法と連続切片SEM法

    久住 聡, 甲賀 大輔, 柴田 昌宏, 渡部 剛

    顕微鏡   55 ( 1 )   18 - 22   2020年4月

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    出版者・発行元:(公社)日本顕微鏡学会  

    切片SEM法は、新たな走査電子顕微鏡(SEM)イメージング技法であり、スライドガラスに貼り付けた樹脂包埋組織切片から反射電子(BSE)像を観察する手法である。この手法では、高度なミクロトーム技術を必要とすることなく、透過電子顕微鏡のような超薄切片像を取得することができる。そこで本稿では、私たちが独自に開発した3つの切片SEM法、1)準超薄切片から超薄像をイメージする手法(準超薄切片SEM法)、2)蛍光像と準超薄切片BSE像の相関顕微鏡観察法(CLEM法)、3)凍結薄切法(徳安法)との組み合わせ法、について紹介する。さらに、新たな3Dイメージング技法である「連続切片SEM法」についても紹介し、切片のSEMイメージング技術の可能性について考察する。(著者抄録)

共同研究・競争的資金等の研究

  • LC3ノックアウトマウスにおける脂質代謝

    研究課題/領域番号:17K08515  2017年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    柴田 昌宏

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:4810000円 ( 直接経費:3700000円 、 間接経費:1110000円 )

    オートファジーは細胞内の大規模な分解系である。LC3はオートファゴソーム膜上に局在することから、オートファジーのマーカータンパクとして知られている。LC3は脂質代謝にも関与することから、本研究ではLC3ノックアウトマウスを用いて、脂質代謝に関与する機構を明らかにすることを目的とした。LC3ノックアウトマウスは、高脂肪食を与えると脂肪組織の形成が抑制され、初代線維芽細胞を脂肪細胞へ分化させると、脂肪滴形成が抑制された。オートファジー亢進モデルであるカテプシンD欠損マウスと交配させてもオートファジーが抑制されなかったことから、LC3が他の分子で代償されている可能性が示唆された。